Концы std::strings заканчиваются на '\0' при инициализации строковым литералом?

Question

Я знаю, что строковые объекты не заканчиваются нулем, но почему это должно работать?

std::string S("Hey");
for(int i = 0; S[i] != '\0'; ++i)
   std::cout << S[i];

Таким образом, конструктор также копирует нулевой терминатор, но не увеличивает длину? Почему это беспокоит?

Answer 1

Таким образом, конструктор также копирует нулевой терминатор, но не увеличивает длину?

Как вы знаете, что std::string не содержит нулевой символ (и здесь не копируется нулевой символ).

Дело в том, что вы используете std::basic_string::operator[], Согласно C++11 std::basic_string::operator[] будет возвращать нулевой символ, когда указанный индекс эквивалентен size(),

Если pos == size(), ссылка на символ со значением CharT() (нулевой символ) возвращается.

Для первой (неконстантной) версии поведение не определено, если этот символ изменен на любое значение, кроме charT(),

Answer 2

std::string хранит свои данные внутри себя в виде C-строки с нулевым символом в конце, но при обычном использовании не позволяет получить доступ к нулевому терминатору.

Например, если я назначу значение "Hello, World!" для строки внутренний буфер будет выглядеть так:

std::string myString("Hello, World!");

// Internal Buffer...
// [ H | e | l | l | o | , |   | W | o | r | d | ! | \0 ]
//                                                   ^ Null terminator.

В этом примере нулевой терминатор НЕ был скопирован с конца строкового литерала, но был добавлен внутри std::string,

Как @songyuanyao упоминает в своем ответе, результатом этого является то, что myString[myString.size()]; возвращается '\0',

Так почему же std::string назначить нулевой терминатор в конце строки? Это, конечно, не должно поддерживать один, потому что вы можете добавить '\0' в строку, и она включена в строку:

std::string myString;
myString.size();              // 0
myString.push_back('\0');
myString.size();              // 1

Причиной такого поведения является поддержка std::string::c_str() функция. c_str() функция требуется для возврата с нулевым символом в конце const char *, Самый эффективный способ сделать это - просто вернуть указатель на внутренний буфер, но для этого во внутреннем буфере должен быть нулевой символ-терминатор в конце строки. Начиная с C++11, строки должны включать нулевой терминатор для поддержки этого.

PS Хотя это и не является частью вашего вопроса, следует отметить, что цикл из вашего вопроса НЕ может возвращать полную строку, если ваша строка содержит нулевые символы:

std::string S("Hey");
S.push_back('\0');
S.append("Jude");

for(int i = 0; S[i] != '\0'; ++i)
    std::cout << S[i];

// Only "Hey" is printed!

Answer 3

• Перегрузка: класс имеет специальный способ хранения своей длины, поэтому ему не требуется нулевое завершение, как строкам в стиле C. Вы можете использоватьS[i]для прямого доступа к символам, и цикл работает без'\0'.

• Эффективное обращение:std::stringКонструктор не добавляет нулевой терминатор при создании строки, поскольку он использует более разумный метод управления длиной. Этот подход более эффективен для обработки и манипулирования строками.